刘伟吉
- 作品数：86 被引量：111H指数：6
- 供职机构：西南石油大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金四川省科技计划项目四川省自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程文化科学自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 异形PDC齿切削破碎非均质花岗岩机理研究被引量：6
- 2022年
- 为了进一步明晰难钻地层(如花岗岩地层)中异形PDC齿的破岩机理,采用有限元建立了含不同矿物组分的细观非均质花岗岩模型,同时还建立了10种常见的异形PDC齿在不同围压条件下的切削破岩模型,并对其破岩机理进行了分析。研究结果表明:鞍形齿和双曲面齿的破岩效率最高,其原因为这两种齿形能在实现移除区的脆性破碎的同时减少影响区的纵向破碎;围压对钻齿的破岩效率和攻击性有抑制作用,其原因为围压的增加使得移除区以塑性破碎为主,且锥形齿的破岩效率对围压变化最敏感,而围压的增加对双曲面齿和鞍形齿的破岩效率抑制作用最不显著;研究的10种PDC齿形被分为曲面齿、平面齿和凸刃齿3类,且这3类齿的应力集中状态依次增大。研究结果可为钻齿的选择、钻头的设计优化以及钻井参数的优选提供依据。
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- 关键词：破岩机理花岗岩围压有限元
- 单齿切削破碎非均质花岗岩微宏观机理研究被引量：3
- 2022年
- 深部难钻地层岩石硬度大、可钻性差等问题是制约深层非均质硬地层钻井提速的瓶颈问题,深入研究其切削破碎机理对于提高钻进速度、降低钻井成本有重要意义。该文采用离散元PFC2D—GBM (Particle Flow Code 2D—grain-based model)来模拟硬脆性的非均质花岗岩,研究了不同液柱压力、晶粒尺寸、晶粒随机分布特性、钻齿倾角、切削深度和速度等条件下的单齿切削破碎花岗岩机理。研究发现:晶间剪切裂纹和晶内拉伸裂纹是切削过程中花岗岩产生的两种主要裂纹类型;切削力随着切削行程表现出明显的波动,切削力大小急剧增大和降低,并且随着液柱压力、切削深度和切削齿倾角的增大表现得更加明显;液柱压力、晶粒尺寸和晶粒的随机分布特性对切屑形态有很大影响,相比之下,与上述三个因素相比,切削深度、刀具前角和切削速度对切屑形态影响不大。研究结果对于深入认识花岗岩切削破碎机理有重要意义,可为改进破岩钻头的设计提供依据。
- 刘伟吉王燕飞郭天阳罗云旭祝效华
- 关键词：花岗岩PFC非均质性
- 基于自适应动态约束边界耦合优化的机械钻速预测方法
- 本发明公开了基于自适应动态约束边界耦合优化的机械钻速预测方法，包括：分别构建第一、第二多层感知机；利用网格搜索法建立自适应动态约束边界调整方法下的耦合优化模型；分别将第一、第二多层感知机与耦合优化模型连接；获取第一数据集...
- 刘伟吉冯嘉豪李柯祝效华
- 一种热致裂辅助钻头高效破岩钻井提速系统
- 本发明设计涉及一种热致裂辅助钻头高效破岩钻井提速系统，其装置包括甲烷罐、氧气罐、钻井液罐、加压空气罐、高压管汇、连接接头、三通道旋转接头、涡轮钻具、燃烧室、钻头。所述涡轮钻具为井底钻头提供扭矩；甲烷在所述燃烧室内点燃，并...
- 刘伟吉王燕飞祝效华
- 文献传递
- 热孔弹塑性完全耦合作用下的井底岩石应力分布被引量：6
- 2016年
- 井底待破碎岩石所处的应力状态作为影响其破碎的关键因素而直接影响着钻井效率,建立综合考虑上覆岩层压力、水平地应力、液柱压力以及孔隙压力和地层温差完全耦合作用下井底岩石的三维物理模型,借助有限元软件进行求解,研究在不同液柱压力、不同井深、不同温差以及不同渗透系数作用下井底岩石应力分布的数值解。结果表明:液柱压力、井深以及温差越大,井底表面岩石最大主应力越大;渗透系数减小,井底表面最大主应力先增大后减小;在井眼轴向方向,在距离井底表面以下一定距离之后,液柱压力和井深越大,岩石最大主应力越小;温差对岩石最大主应力没有影响。
- 祝效华刘伟吉
- 关键词：数值解
- 一种新型清管器收发装置
- 本实用新型涉及一种用于清管器进出管道的收发装置，它将清管器进出管道的作业机械化，减少了操作人员，提高了工作效率。其技术方案是：清管器收发装置由推拉板，固定齿轮，动力箱，底座组成；底座有四根脚柱，用X固定架固定，底座的底板...
- 王宇刘伟吉祝效华
- 文献传递
- 柔性接触式套管内壁清洁工具
- 本发明涉及一种用以清洁油气井套管内壁的柔性接触式套管内壁清洁工具。它能有效清理附着在套管内壁上的泥浆、水泥块、射孔毛刺、腐蚀锈皮和石蜡等碎屑物质。其技术方案是：柔性接触式套管内壁清洁工具由上接头、复位腔、活动头、本体、中...
- 敬俊祝效华刘伟吉
- 文献传递
- 一种热致裂辅助钻头高效破岩钻井提速系统
- 本发明涉及一种热致裂辅助钻头高效破岩钻井提速系统，其装置包括甲烷罐、氧气罐、钻井液罐、加压空气罐、高压管汇、连接接头、三通道旋转接头、涡轮钻具、燃烧室、钻头。所述涡轮钻具为井底钻头提供扭矩；甲烷在所述燃烧室内点燃，并通过...
- 刘伟吉王燕飞祝效华
- 文献传递
- 用于电脉冲-机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置
- 本发明提供了一种用于电脉冲‑机械复合破岩钻头与钻具间的电缆连接装置，包括与复合钻头连接的下接头，在所述下接头上连接有上接头，所述上接头与所述下接头的接触面内侧都设有扩孔台阶，作为安装槽，在安装槽内安装有连接装置，所述连接...
- 刘伟吉胡海祝效华罗云旭
- 文献传递
- PDC单齿切削破碎非均质花岗岩性能的评价新方法
- 2023年
- 聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在非均质、研磨性强的复杂地层存在破岩效率低、使用寿命短的问题,现有研究普遍孤立看待PDC齿的寿命和破岩效率。为此,根据PDC齿的攻击性能、受力状态及破岩效率间的关系,以2种花岗岩为研究对象,建立了非均质花岗岩的有限元模型,然后对3种PDC齿(锥形齿、鞍形齿和圆形齿)切削破碎非均质花岗岩的破岩效率的影响因素进行了研究,最后对3种齿的破岩性能进行了评价,对切削倾角进行了优选,最终提出一种评价PDC齿破岩性能的新方法。研究结果表明:①岩石细观矿物成分、强度、尺寸和含量会影响破岩效率,岩石的细观平均强度和岩石矿物泊松比的增加均会降低破岩效率;②围压的增加会降低齿的破岩性能,3种齿形的破岩性能从大到小排序为锥形齿、鞍形齿和圆形齿,且不受围压与切削倾角的影响;③当切削深度为1 mm,且仅考虑切削作用时,鞍形齿最优切削倾角范围为10°~15°,锥形齿的切削倾角优选范围为5°~10°,圆形齿的推荐切削倾角范围为0°~5°。结论认为,破岩性能评价新方法综合考虑了PDC齿的破岩效率、几何形状及其受力状态,能充分体现PDC齿的能耗经济性、寿命经济性及其切削参数的攻击特性差异,可为PDC齿形设计和参数优化提供新思路和新依据。
- 祝效华王燕飞刘伟吉谭宾罗云旭李枝林
- 关键词：花岗岩矿物组分围压
